Eine Thermospeichereinheit, die einen offenzelligen Schaumstoff auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes enthält, dessen Zellporen ganz oder teilweise mit einem fließfähigen Wärmeträger gefüllt sind, sowie dessen Herstellung und Verwendung als Kühl- und Warmhalteakku.
Die Erfindung betrifft eine Thermospeichereinheit, die einen offenzelligen Schaumstoff auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes enthält, dessen Zellporen ganz oder teilweise mit einem fließfähigen Wärmeträger gefüllt sind, sowie dessen Herstellung.
Offenzellige Schaumstoffe auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes sind für verschiedene wärme- und schalldämmende Anwendungen in Gebäuden und Fahrzeugen, sowie als isolierendes und stoßdämmendes Verpackungsmaterial bekannt. Die offenzellige Struktur erlaubt die Aufnahme und Speicherung geeigneter Reinigungs- Schleif- und Poliermittel bei der Anwendung als Reinigungs-Schleif- und Polierschwamm (WO 01/94436).
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 94 19 804 ist die Verwendung von offenzelligen Schaumstoffen von Duromer-Kunststoffen, z. B. auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes, als Schallabsorptionselement für eine Zylinderkopfabdeckung bekannt. Um zu verhindern, dass sich die Oberfläche des Schaumstoffes durch Öle oder Fette zusetzt, wird vorgeschlagen, diesen mit einer ölbeständigen Kunststofffolie oder Faservlies zu ummanteln.
Die US 5,457,136 beschreibt vernetzte Gelatineschaumstoffe zur thermischen Isolierung, insbesondere von Rohren. Hierzu wird die wässrige Gelatine mit Glutaraldehyd als Vernetzer und gegebenenfalls einen sekundären,Vernetzer, z. B einem Melamine/Formaldehyd-Kondensationsprodukt verschäumt und getrocknet.
Herkömmliche Kühlakkus besitzen häufig eine zu starre Außenhaut und ermöglichen keinen ausreichenden Kontakt zur Oberfläche des zu kühlenden Materials oder die Außenhaut ist so dünn, dass der Kühlakku leicht verformbar ist und das ummantelte Kühlgel bei Beschädigung der Außenhaut leicht auslaufen kann. Für die Kühlung von temperaturempfindlichen Gütern, insbesondere im medizinischen und pharmazeutischen Bereich, ist gegenüber herkömmlichen Kühlakkus eine verbesserte Kühlleistung gewünscht, um eine gleichmäßige Kühlung bis zu 48 Stunden oder mehr zu gewährleisten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, den vorgenannten Nachteilen abzuhelfen und eine Thermospeichereinheit, insbesondere einen Kühlakku bereitzustellen, der formstabil ist, eine gleichmäßige Kühlung ermöglicht und die mit einem fließfähigen Wärmeträgermedium weitgehend auslaufsicher gefüllt ist.
Demgemäss wurde die oben beschriebene Thermospeichereinheit gefunden.
Die Thermospeichereinheit kann zum Kühlen oder Warmhalten verwendet werden. Der Wärmeträger wird je nach Anwendungszweck und Temperaturbereich ausgewählt. Er sollte zumindest in Teilbereichen der Temperaturen bei der Anwendung oder Befüllung, in der Regel bei Raumtemperatur fließfähig sein. Als Kühlakku wird die Thermospeichereinheit bevorzugt mit einem Kühlgel oder einem Phase Change Material (PCM) als Wärmeträger eingesetzt.
Der offenzellige Schaumstoff der Thermospeichereinheit wird bevorzugt mit einem gegenüber dem Wärmeträger beständiger Ummantelung versehen. Bevorzugt besteht die Ummantelung aus einer Folie aus Polyolefin, wie Polyethylen oder Polypropylen.
Besonders bevorzugt wird die Thermospeichereinheit als Kühlmittelakku, insbesondere zur Kühlung beim Transport und Zwischenlagerung von temperatursensitiven Gütern, z. B. Medikamenten oder Organen verwendet. Hierzu ist ein mit einem Kühlgel oder einem Phase Change Material (PCM) ganz oder teilweise gefüllter, offenzelliger Schaumstoff auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes mit einer Ummantelung aus einer Folie aus Polyolefin als Kühlakku geeignet. Der Kühlakku kann in verschiedenen Transportbehältern, z. B aus geschäumten oder ungeschäumten Kunststoffmaterialen eingesetzt werden. Bevorzugte Transportbehälter bestehen aus Poly-styrol- oder Polypropylen-Partikelschaumstoffen.
Zur Herstellung der Thermospeichereinheit kann man einen offenzelligen Schaumstoff auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes mit einer gegenüber dem Wärmeträger beständiger Ummantelung versehen und vor dem vollständigen Verschließen mit einem fließfähigen Wärmeträger füllen.
Als offenzellige Schaumstoffe werden bevorzugt elastische Schaumstoffe auf Basis eines Melamin/Formaldehyd-Kondensationsproduktes mit einer spezifischen Dichte von 5 bis 100 g/l, insbesondere von 8 bis 20 g/l, wie sie z. B nach EP-A 071 672 oder EP-A 037 470 herstellbar sind, verwendet. Dabei wird eine hochkonzentrierte, treibmittelhaltige Lösung oder Dispersion eines Melamin-Formaldehyd-Vorkondensates mit Heißluft, Wasserdampf oder durch Mikrowellenbestrahlung verschäumt und ausgehärtet.
Das Molverhältnis Melamin/Formaldehyd liegt im allgemeinen im Bereich von 1 : 1 und 1 : 5. Zur Herstellung besonders formaldehydarmer Schaumstoffe wird das Molverhältnis im Bereich von 1 : 1,3 bis 1 : 1,8 gewählt und ein sulfitgruppenfreies Vorkondensat eingesetzt, wie z. B in WO 01/94436 beschrieben.
Um die anwendungstechnischen Eigenschaften zu verbessern, können die Schaumstoffe anschließend getempert und verpresst werden. Die Schaumstoffe können zur gewünschten Form und Dicke zugeschnitten und ein- oder beidseitig mit Deckschichten kaschiert werden. Im Falle der Ummantelung mit einer Kunststofffolie ist eine Deckschicht in der Regel nicht notwendig.